内容正文:
第一章 三角形的证明及其应用
2 等腰三角形
第1课时 等腰三角形的性质
1
素养目标
1.探索并证明等腰三角形的性质.
2.运用等腰三角形的性质进行证明和计算.
3.掌握等边三角形的性质,并能够利用性质解题.
4.经历观察、实验、猜想、论证的过程,体会等腰三角形性质的几何证明的逻辑严密性与科学性.
重点:1.探索并证明等腰三角形的性质.
2.运用等腰三角形和等边三角形的性质进行证明和计算.
难点:等腰三角形性质的证明.
2
导入新课
什么是等腰三角形?它有哪些特征?
有两边相等的三角形是等腰三角形,它有两条边相等的特征.
3
导入新课
除了两边相等,等腰三角形还有哪些性质?比如,按照如图所示的折纸活动,你发现它的两个底角有什么关系?底边上的中线、高线、顶角的平分线之间又有什么关系?请同学们猜想一下.
它的两个底角相等;三条线好像重合.
这些都只是我们的猜想,我们的猜想
对不对呢?如何用最严谨的数学逻辑来验
证这些猜想?这就是今天要学习的内容.
4
新知探究
环节一:证明等腰三角形的性质——等边对等角
问题:你能证明“等腰三角形的两个底角相等”这个猜想吗?
已知:如图,在△ABC中,AB=AC.
求证:∠B=∠C.
要证明两个角相等,我们学过哪些结论?
全等三角形、平行线等,目前没有平行线,所以构造全等三角形是首选.
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新知探究
已知:如图,在△ABC中,AB=AC.
求证:∠B=∠C.
如何构造全等三角形?
回想折纸的过程,那条折痕给了我们什么启示?
折痕将等腰三角形分成了两部分.
作法一:作底边BC的中线AD.
作法二:作顶角∠A的平分线AD.
作法三:作底边BC上的高AD.
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新知探究
已知:如图,在△ABC中,AB=AC.
求证:∠B=∠C.
证明:如图,取BC的中点D,连接AD.
∵AB=AC,BD=CD,AD=AD,
∴△ABD≌△ACD(SSS).
∴∠B=∠C(全等三角形的对应角相等).
用另外两种作辅助线的方法能否证明?为什么?
7
新知探究
定理:等腰三角形的两底角相等.
这一定理可以简述为“等边对等角”.
符号语言:在△ABC中,
∵AB=AC(已知),
∴∠B=∠C(等边对等角).
8
新知探究
环节二:探究等腰三角形的性质——三线合一
在上面的证明中,得出△ABD≌△ACD,除了∠B=∠C,还能得到哪些结论?
BD=CD,∠BAD=∠CAD,∠ADB=∠ADC=90°.
由此,你发现了什么?
等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合.
定理:等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高重合.
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新知探究
若已知AD是△ABC的顶角平分线,你能否用符号语言表达推出AD是底边上的高和中线的过程吗?若已知底边上的高或中线呢?
①∵AB=AC,∠BAD=∠CAD(已知顶角平分线),AD=AD,
∴△ABD≌△ACD(SAS).
∴AD⊥BC,BD=CD(即高、中线).
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新知探究
若已知AD是△ABC的顶角平分线,你能否用符号语言表达推出AD是底边上的高和中线的过程吗?若已知底边上的高或中线呢?
②∵AB=AC,∴∠B=∠C.
∵AD⊥BC(已知高),∴∠ADB=∠ADC=90°.
又∵AD=AD,∴△ABD≌△ACD(AAS).
∴BD=CD,∠BAD=∠CAD(即中线、顶角平分线).
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新知探究
若已知AD是△ABC的顶角平分线,你能否用符号语言表达推出AD是底边上的高和中线的过程吗?若已知底边上的高或中线呢?
③∵AB=AC,BD=CD(已知中线),AD=AD,
∴△ABD≌△ACD(SSS).
∴AD⊥BC,∠BAD=∠CAD(即高、顶角平分线).
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等腰三角形的性质定理 :
等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高重合(简称“三线合一”).
注意:“三线合一”即如果某线段是一个等腰三角形的“三线”之一,那么它必定也是这个等腰三角形的另“两线”.
A
B
C
D
符号语言:
在△ABC中,∵ AB=AC, ∠1=∠2 (已知),
∴ BD=CD,AD⊥BC (“三线合一”).
或∵ AB=AC, BD=CD (已知),
∴ ∠1=∠2,AD⊥BC (“三线合一”).
或∵ AB=AC, AD⊥BC (已知),
∴ BD=CD,∠1=∠2 (“三线合一”).
1
2
A
B
C
D
已知等腰三角形的顶角的度数是30°,则它的底角的度数是
( D )
A. 60° B. 65°
C. 70° D. 75°
[变式](2024·湖南)若等腰三角形的一个底角的度数为40°,
则它的顶角的度数为 .
D
100°
跟踪练习
有关等腰三角形性质的一些结论
(1) 等腰三角形两腰上的中线相等,两腰上的高相等,两底角的平分线也相等.
如图,DE+DF=CH.
等面积法:∵ S△ABC=S△ABD+S△ADC,
∴ ·AB·CH=·AB·DE+·AC·DF.
又∵ AB=AC,∴ DE+DF=CH.
(2) 等腰三角形底边上任意一点到两腰的距离之和等于一腰上的高.
(3) 等腰三角形一腰上的高与底边的夹角的度数等于顶角度数的一半.
如图,∠HCB=∠BAC.
证明:在Rt△BHC中,∠B=90°-∠HCB,
在等腰三角形ABC中,∠B=(180°-∠BAC)=
90°-∠BAC,
∴90°-∠HCB=90°-∠BAC,即 ∠HCB=∠BAC.
新知探究
环节三:探究等边三角形的性质
等边三角形是特殊的等腰三角形,那么它除了具备等腰三角形的所有性质外,还有哪些特殊的性质呢?
三个角都相等.
如何证明这个猜想呢?能得出每个角等于多少度吗?
利用“等边对等角”进行证明、推理:
∵AB=AC,∴∠B=∠C.∵AB=BC, ∴∠A=∠C.∴∠A=∠B=∠C.再根据三角形内角和定理,得出每一个角等于60°.
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定理 等边三角形的三个内角都相等,并且每个角都等于60°.
新知探究
等边三角形每条边上的中线,高和所对角的平分线都重合.
B
C
A
等腰三角形 等边三角形
边
角
三线
合一
对称性
每条边上的中线、高和这边所对的角的平分线都重合(3条)
三个角都相等,且都是60°
轴对称图形(3条对称轴)
轴对称图形(1条对称轴)
两个底角相等
底边上的中线、高和顶角的平分线互相重合(1条)
两腰相等
三条边都相等
等边三角形与等腰三角形的性质归纳
如图,直线a∥b,等边三角形ABC的顶点C在直线b上,
∠1=40°,则∠2的度数为( C )
A. 100° B. 90°
C. 80° D. 60°
C
跟踪练习
如图,在等边三角形ABC中,AD,BE是△ABC的两条中
线,则∠AOB的度数为 .
120°
1.[2025金华期末]已知等腰三角形的一个内角的度数为 ,则它的顶角
的度数为( )
D
A. B. C. D. 或
【解析】 如图,在中, 。分两种情况:
①顶角 ;②当底角为 时,则
,所以 。
故这个等腰三角形的顶角的度数为 或 。
课堂练习
25
2.[2024兰州中考]如图,在中, ,
,,则 ( )
B
A. B. C. D.
【解析】 在中,, ,
,
。 ,
, 。
26
3.[2024云南中考]已知是等腰三角形底边上的高,若点 到直线
的距离为3,则点到直线 的距离为( )
C
A. B.2 C.3 D.
【解析】 是等腰三角形底边上的高,是 的平分线,
(等腰三角形的“三线合一”)点到直线的距离为3, 点到直线
的距离为3。(角平分线上的点到这个角的两边的距离相等)
27
4.[2025西安一中期中改编]如图,在等边三角形
中,是边上一点,于点,则 的
度数为( )
D
A. B. C. D.
【解析】 是等边三角形, ,
, ,
。
28
5. 如图,已知△ABC是等边三角形,D为BC延长线上一点,
E为CA延长线上一点,且AE=DC,连接AD,BE. 求证:
BE=AD.
证明:∵在等边三角形ABC中,AB=CA,
∠BAC=∠ACB=60°,
∴∠EAB=∠DCA=120°.
在△EAB和△DCA中,
∵AE=CD,∠EAB=∠DCA,AB=CA,
∴△EAB≌△DCA(SAS),∴BE=AD.
6.教材习题变式 [2025泉州七中月考]如图,在等
边三角形中,,分别是边, 上的点,
连接,,与交于点, 。
(1)求证: 。
证明:是等边三角形, ,
。在和 中,
, 。
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(2)求 的度数。
解:是等边三角形, 。
, ,
。
31
课堂总结
1.我们是怎样研究等腰三角形的性质的?
2.在证明中我们用到了什么重要的数学思想?
3.回顾七年级至今研究图形性质的过程,你认为研究一个几何图形的一般路径是什么?
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课堂总结
等腰三角形的性质:
等腰三角形的两个底角相等。(等边对等角)
等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高重合。
A
B
C
D
1
2
等边三角形的性质:
等边三角形的三个内角都相等,并且每个角都等于60°。
A
B
C
$